臭氧尾气回用对曝气池污泥影响研究
污泥臭氧氧化破解历程研究
污泥臭氧氧化破解历程研究污泥臭氧氧化(AOP)是传统水处理技术的发展,是一种新兴的污染物去除技术。
它可以通过产生臭氧,将有毒物质转化为无害化合物,从而有效去除污染物。
目前,它正被越来越多的国家和地区采用,用来清除污水中的污染物。
臭氧氧化是一种高效、无副作用的水处理技术,其根本原理是通过产生臭氧分解有机物,从而将有毒物质转化为无害化合物。
其优点在于快速、高效,可以很好的去除有机污染物。
但是,由于臭氧的使用时间的限制,臭氧氧化并不是一种最好的水处理技术。
臭氧氧化去除污泥的研究,是最近几年对臭氧氧化最为深入的研究。
以先进的分子技术、实验室分析技术和模拟实验技术为基础,研究人员们深入研究臭氧氧化影响污泥性质的机制,以及臭氧氧化前后污泥成分的变化情况。
研究发现,通过臭氧氧化处理污泥,能够有效减少污泥中的有机污染物,改善污泥的溶解性,减少污泥的脱硫能力,提高污泥的厌氧消化率、去除有机氮等能力。
此外,臭氧氧化处理还能减少污泥的质量,改善污泥的悬浮性,让污泥更易于处理和堆肥。
此外,臭氧氧化处理污泥也有一些局限性需要考虑。
臭氧氧化处理污泥,会使污泥中的有机物产生变化,从而产生一些不稳定的化合物,这些化合物的性质不易于控制,也不易于处理;此外,臭氧氧化会使污泥中的有机碳含量降低,从而影响污泥的氨氮去除能力。
因此,如果要有效的开展臭氧氧化处理污泥,首先要明确其处理污泥的目的,考虑污泥的特性,选择合适的处理工艺;其次,要掌握臭氧氧化污泥处理过程中臭氧浓度、温度、pH值等因素的变化情况,控制臭氧处理过程中产生的不稳定有机物,提高处理效果。
综上所述,臭氧氧化技术在污泥处理方面具有良好的前景,但有关臭氧氧化处理污泥的研究还处于早期阶段,对有效控制臭氧氧化处理过程产生的不稳定有机物的研究尤其重要,因此,今后的研究还有更大的发展空间。
本文从臭氧氧化技术的发展历程入手,介绍了臭氧氧化处理污泥的特点及其相关研究现状,指出了臭氧氧化处理污泥的一些局限性,最后对臭氧氧化处理污泥的应用前景做出了展望。
利用臭氧深度处理污水并进行尾气回收利用的技术实例
利用臭氧深度处理污水并进行尾气回收利用的技术实例金 敦(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,上海 200092) 摘要 臭氧工艺在污水处理行业是一种先进、高效的处理方法,在市政污水处理中,可利用臭氧的强氧化性,脱色、去除COD、消毒等。
受制于处理成本的因素,臭氧工艺在市政污水处理行业使用不多。
如果将臭氧工艺产生的尾气予以回收利用,则可以降低臭氧工艺的处理成本,提升该工艺的竞争力。
通过对即墨市污水处理厂臭氧尾气回收利用设计实例的介绍,分析了臭氧尾气回收利用技术适用情况与应用前景。
关键词 污水处理厂 臭氧 尾气回收利用 收集 增压 输送 控制 0 前言在污水处理行业中,臭氧工艺因其处理成本较高,仅在小规模工业废水处理中有所应用,而市政污水处理应用较少。
随着城市经济发展,进入市政污水处理厂的污水组成也日趋复杂,纯粹以处理生活污水为主的污水处理厂少之又少,大部分污水处理厂还需纳入部分工业废水一并处理,如果纳入的工业废水中含有印染、医药、化工等难降解的废水,采用常规的处理手段难以处理;与此同时,国家对水域生态环境保护也日益重视,各地污水处理厂尾水水质标准日益提高,目前,排入主要流域的尾水水质基本都要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级A标准,对尾水COD、色度、粪大肠菌群的达标排放都提出了更高的要求。
在这样的背景下,臭氧工艺在市政污水处理的应用也将逐步增多。
在市政污水处理中,可利用臭氧的强氧化性,在深度处理阶段进行脱色、去除COD(尤其是可溶性不可降解COD,亦称nbsCOD)、消毒等。
大多数情况下,臭氧工艺产生的尾气———氧气都白白排出,按臭氧浓度10wt%计,用于制备臭氧的90%氧气最终将浪费。
运行成本是臭氧工艺在污水处理中应用的一个瓶颈,如果能对这部分尾气予以利用,将极大降低臭氧工艺的处理成本,充分发挥臭氧工艺在市政污水处理行业的作用,提升该工艺的竞争力。
臭氧工艺尾气在污水处理厂除臭中的回收利用研究
(GB 14554-93)的 要 求。 污 水 处 理 厂 恶 臭 污 染 物 主要来自于污水 和 污 泥 中 有 机 物 的 分 解,主 要 包 含
硫 化 氢 、氨 、硫 醇 和 苯 系 物 等 。 郭 静 等 对 天 津 纪 庄 子
污水处理 厂 不 同 位 置 恶 臭 污 染 物 的 浓 度 进 行 了 检
源点 普通曝气池
硫 化 氢/ mg/m3 0.222
氨/ mg/m3 0.479
甲 硫 醇/ mg/m3 0.084
臭氧 浓 度/μg/m3
570
储泥池
30.95 0.312 0.347 6 500
脱水机房
52.72 0.475 0.495 20 000
初沉池
0.45 4.7
下风向50 m 处 0.30 4.1
利用臭氧尾气处理污水处理厂恶臭污染物的研 究还未见报道。 生 物 除 臭 因 其 运 行 维 护 成 本 低、适 用于处理市政污水处理厂中的恶臭污染物有机组分 的特点被广泛应 用,可 以 利 用 臭 氧 尾 气 与 生 物 除 臭 相结合的除臭工艺对污水处理厂进行系统除臭。为 避免臭氧对生物 除 臭 生 物 床 的 毒 害,将 臭 氧 尾 气 除 臭工艺置于生物 除 臭 段 后,利 用 臭 氧 的 强 氧 化 能 力 去除未被微生物 降 解 的 恶 臭 污 染 物,既 可 以 减 少 生 物段停留 时 间 也 可 以 作 为 恶 臭 污 染 物 深 度 处 理 单 元,为以后恶臭 污 染 物 治 理 的 提 标 改 造 提 供 一 种 可 行的解决方案。另外臭氧除臭结合化学吸收法也是 一种可行的工艺组合。污水处理厂恶臭气体污染物 经收集后输送至 除 臭 设 备,先 经 化 学 吸 收 法 去 除 恶 臭污染物 中 的 H2S 和 NH3 等 易 被 酸 碱 吸 收 的 组 分,再经臭氧除 臭 装 置 净 化 恶 臭 污 染 物 中 的 有 机 组 分 ,以 达 到 恶 臭 污 染 物 的 排 放 要 求 。 2 臭氧高级氧 化 工 艺 尾 气 在 污 水 处 理 厂 除 臭 中 的 利用方案 2.1 工 程 概 况
臭氧对石化污水处理剩余污泥破解减量效应研究
臭氧对石化污水处理剩余污泥破解减量效应研究通过不同臭氧投加量下剩余污泥破解试验,研究臭氧破解对剩余污泥特性的影响。
结果表明:随着臭氧投氧化时间增加,污泥上清液中SCOD、滤饼含水率呈先上升后下降趋势,在臭氧氧化时间为12h时,SCOD达到最高水平,为1918mg/L,滤饼含水率最低,只有52.2%;但污泥比阻随着臭氧氧化时间延长呈先下降后上升趋势,在臭氧氧化时间为12h时达到最低,污泥比阻为1.15×1012m/Kg。
标签:臭氧;生物膜破解;减量;剩余污泥BL公司SH车间污泥处理一直是困扰公司环境治理的老大难问题。
其年剩余污泥总量达到3000t(100%干泥)。
目前,脱水后的污泥含水率仍高达80%以上,降低剩余污泥含水率迫在眉睫。
臭氧具有强杀伤力,它能够渗入细胞壁从而破坏细菌有机体链状结构导致细菌的死亡,溶出胞内物质(包括水分),减少污泥体积,臭氧氧化进行污泥破解由于其破解效率高、不产生有害副产品等特点受到越来越多学者的关注,被认为最有可能率先实现大规模工业化的污泥减量技术。
目前大多数试验利用臭氧破解作用于曝气池活性污泥或者回流污泥,通过污泥改性实现剩余污泥源头减量。
本试验利用臭氧作用于剩余污泥,考察污泥性状变化规律,实现石油化工废水中含水率99%以上的剩余污泥经一次性常温深度脱水降至含水率60%以下,可直接卫生填埋。
1 试验装置及分析方法1.1 试验装置污泥臭氧氧化试验装置如图1所示,主要由纯氧罐、臭氧发生器、搅拌器及反应器组成。
纯氧经流量计进入臭氧发生器,在高压电场作用下产生臭氧,臭氧通过反应器底部的曝气头与活性污泥接触反应,反应器顶部安装调速搅拌器,以打碎反应过程中产生的泡沫。
反应器采用有机玻璃制作,内径19.8cm,外径21.6cm,高84cm。
图1 试验装置示意图1.2 试验分析方法SCOD:重铬酸钾法测定;MLSS、MLVSS、滤饼含水率:重量法测定;臭氧浓度:碘量法测定。
臭氧对剩余污泥的破解效果研究
文献标 志码 :A 文章 编号 :0 5 2 9 — 6 5 7 9( 2 0 1 4 )0 2 — 0 0 8 3 — 0 5
A St ud y o n Ef fe c t o f Oz o na t i o n Di s i n t e g r a t i o n f o r Ex c e s s S l u dg e
第5 3卷 第 2期 2 0 1 4年 3月
中山大学学报 ( 自然科学版 ) A C T A S C I E N T I A R U M N A T U R A L I U M U N I V E R S I T A T I S S U N Y A T S E N I
V o 1 . 5 3 No . 2 Ma L 2 0 1 4
的增加 ,臭氧对污泥 的溶胞效果有不 同程,蛋 白质浓度最 高 达5 6 . 3 mg / L,3 0 mi n时增幅约 为 4 . 5 2倍 ,此 时 u V 增加 率达 到 4 6 . 2 1 % ,表 明臭 氧处 理污 泥 的最佳 时 问为
3 0 mi n ;p H随时间增加逐渐 降低 ,但 降低 幅度 不大 ;通 过镜 检观察和粒径测定 ,臭氧可 以促进污泥絮体 的破坏 ,
使絮体颗粒变小 、变分散 。
关键 词 :臭氧;剩余污泥 ;氧化 ; p H; 蛋白质 ; u V : , ; 粒径
中图分 类号 :X 7 0 3 . 1
i n c r e a s i ng o x i d i z i n g t i me a t d i f f e r e n t l e v e l s .A s u b s t a nt i a l i n c r e a s e me n t i n t he c o nc e n t r a t i o n o f p r o t e i n a n d UV2 5 4 we r e o b s e r v e d. T h e c o n c e n t r a t i o n o f pr o t e i n i n c r e a s e d t o 5 6. 3 mg /L a n d h a d a l a r g e s t i n c r e a s e o f 4 O. 81 % wi t h 3 0一 mi n u t e o z o na t i o n.Me a n wh i l e,UV2 5 4 wa s 4 6. 21 % mo r e t ha n t h e r a w s a mp l e s . Th e p H
污泥处理条件对臭氧破解污泥能力的影响
污泥处理条件对臭氧破解污泥能力的影响王昶;方斌;杨晓娇;豆宝娟【摘要】利用臭氧强氧化性,使污泥细胞破解有机质溶出,实现活性污泥的全循环再生化处理,达到污泥“零排放”的目的.本研究改变处理条件(臭氧投加量、反应时间和空气进气量等),系统地检测反应前后污泥混合液的各项指标(总悬浮固体、挥发性悬浮固体、溶解性化学需氧量、氨氮、总磷、污泥沉降比),探讨臭氧氧化破解污泥反应的机理.由实验可知,在臭氧氧化破解污泥实验中,投加的臭氧量(相对于总悬浮固体)为0.27 g/g,反应时间为30 min,空气进气量为2.0 L/min时,破解的效果达到最佳,总悬浮固体的减少量达到2.8 g/L.气体流量越大破解效果越好,在空气进气量为2.0 L/min的条件下,臭氧氧化破解污泥实验效果最佳.随着臭氧投加量的增加,MLSS减少速率将由慢到快,然后趋于平缓,最佳投放量为0.25 g/g时,总悬浮固体减少量为1.42 g/L,SCOD的增加量为626 mg/L,氨氮和总磷的增加量分别为10.7、1.068 mg/L.%To achieve zero sludge emissions,sludge cells were broken and organic matters were dissolved by using the strong oxidizing property of ozone, so as to realize the fall recycling and second biochemical treatment of activated sludge. In this study, the change of some indexes in the process of sludge ozonation, such as MLSS, MLVSS, SCOD, NH3-N, TP and SV was systematically investigated under the conditions of different ozone doses,reaction time,and air inlet flow. The mechanism of the sludge ozonation reaction was discussed according to the changes of those indexes. When the ozone dose relative to MLSS was 0.27 g/g, reaction time 30 min and the inlet flow rate was 2.0 L/min, the effect of dismissing was the best in the experiments of ozonicdisintegration of waste activated sludge. The MLSS decrease was 2.8 g/L. When the inlet flow was greater, the effect of disintegration by ozonic treatment was better. In the condition of the inlet flow rate at 2.0 L/min, the effect of disintegration by ozonic treatment was best. With the increase of ozone dosage, MLSS reduction rate was slow first and then fast. Finally it leveled off. With the best ozone dose which was 0.25 g/g,MLSS reduction was 1.42 g/L; the concentration of SCOD, NH3-N and TP increased by 626 mg/L, 10.7 mg/L and 1.068 mg/L respectively.【期刊名称】《天津科技大学学报》【年(卷),期】2012(027)003【总页数】6页(P50-54,59)【关键词】臭氧;破解污泥;污泥减排【作者】王昶;方斌;杨晓娇;豆宝娟【作者单位】天津科技大学海洋科学与工程学院,天津300457;天津科技大学海洋科学与工程学院,天津300457;天津科技大学海洋科学与工程学院,天津300457;天津科技大学海洋科学与工程学院,天津300457【正文语种】中文【中图分类】X703在众多污泥减量化技术中,臭氧氧化污泥减量技术由于其破解效率高、不产生有害副产品等特点受到越来越多的学者关注,Muller等[3]将不同机械法与臭氧氧化法等污泥破解技术进行了比较,发现臭氧氧化能够达到最好的污泥破解效果.而从经济的角度来看,臭氧处理污泥的费用将主要制约其工业化的进展.从工艺的角度来看,含氮、磷化合物的细胞膜溶解释放基质的结果可能会导致随后的脱氮除磷工艺的改造.所以为了降低污泥臭氧化成本,就必须追求工艺的优化以达到成本效益.另外,污泥臭氧化阶段的处理条件也将显著影响能源的消耗和系统的性能.因此,臭氧氧化破解污泥实验探讨了各种处理条件对臭氧破解污泥的固相和液相性质影响.本文主要研究不同臭氧投加量下污泥的破解效果,探究臭氧氧化破解污泥过程中的处理条件对污泥减量化的影响,为污泥“零排放”的技术开发提供基础数据.实验所用污泥均取自天津开发区污水处理厂的SBR池中的活性污泥.其外观呈棕褐色,沉降性能较好,含水率较高,经调整后的污泥质量浓度为4.1,g/L,氨氮为5.6,mg/L,总磷为0.5,mg/L.臭氧氧化污泥实验分别在臭氧处理前后测溶解性化学需氧量(SCOD)、总悬浮固体(MLSS)、挥发性悬浮固体(MLVSS)、氨氮(NH3–N)、总磷(TP)等指标,分析指标的变化来探讨臭氧氧化破解污泥反应的机理.污泥破解的影响因素及具体操作方法见表1.臭氧氧化活性污泥的装置如图1所示.装置主要由臭氧发生器、反应瓶和臭氧尾气吸收瓶组成.臭氧发生器直接以空气中的氧气为产生臭氧的气源,在高压电场作用下产生臭氧(气体流量计调控空气的进气流量,臭氧质量流量计调控臭氧的产气量),臭氧通过微孔曝气头与反应器中的活性污泥接触反应,磁力搅拌器匀速转动搅拌子,带动活性污泥与臭氧充分接触反应.破解实验中有效容积为1,L.反应过程中利用微孔曝气头的曝气搅拌和磁力搅拌改善布气效果以提高臭氧利用率,还可以保证污泥始终处于均匀状态.尾气用KI溶液加以吸收,确保实验环境不受污染.本实验研究了空气进气量为2.0,L/min,不同反应时间和不同的臭氧投加量对MLSS减少量的影响,如图2所示.从图2中可以看出:随着臭氧投加量的增加,MLSS减少量整体呈增大趋势,在臭氧投加量(相对于MLSS,下同)低于0.15,g/g,污泥的减少量变化不明显,当大于0.15,g/g,污泥的减少量变化显著.但当臭氧投加量超过0.27,g/g 时,污泥的减少量增加不大,在高臭氧投加量下污泥减少量甚至出现平衡的现象.这是因为当臭氧投加量较小时,污泥的菌落会释放一些抵抗被氧化的酶或抗氧化剂,这阻碍了臭氧对污泥的破解,所以在臭氧投加量小于0.15,g/g,污泥的减少量会相对缓慢,当臭氧投加量大于0.15,g/g时,臭氧会克服污泥的抗氧化酶的影响,直接氧化破解污泥中细胞的细胞壁,使细胞的有机质溶出,这时污泥的减少量随臭氧投加量的增加成线性增大.随后在臭氧投加量达到0.27,g/g以上,污泥的减少量趋于平缓.原因可能是与在臭氧氧化污泥过程中发生的两步反应有关:第一步,臭氧的传质过程是从气相到液相;第二步,是溶解臭氧与活性污泥混合液的反应.由于气体在反应装置中的停留时间是有限的,受传质控制,对于同样的反应时间,随投加量的增加而增加,但达到一定的浓度后,由于气体在溶液中的停留时间是一定的,也就是说臭氧向溶液中传递量也会有限.针对反应时间的影响,从实验可以得知,在相同的臭氧投加量下,反应时间越短,污泥MLSS减少量变化越大,臭氧氧化破解污泥的效果越好.在相同臭氧投加量下,作用时间为30,min的污泥破解效果最佳,这是由于在相同的臭氧投加量下,反应时间减少了,臭氧的浓度相对增大,臭氧气液相浓度差也随之增大,融入液相中的臭氧越多,与污泥混合液反应就更剧烈,破解效果就越佳.从而可以得出在相同臭氧投加量下,间断高浓度投加臭氧会比连续低浓度投加臭氧破解污泥的效果要好.图3为各臭氧投加量对MLSS、MLVSS减少量和二者比值的影响.由图3可知:MLSS和MLVSS的减少量大致趋势是一致的,都会随着臭氧投加量的增大而整体呈现从缓慢增大到大幅度增大,最后达到平衡.而MLVSS与MLSS的比值随着臭氧氧化污泥的进行而逐渐降低,但是变化程度不大.随着臭氧投加量的增大,二者的比值从开始的0.6下降至0.56.MLSS的减少主要是由于MLVSS的减少引起的.臭氧氧化使微生物细胞壁裂解,使一部分有机质从污泥中转入液相中,同时由于臭氧的强氧化能力,在破解微生物细胞的同时能够将污泥体内或表面吸附的一部分无机成分与污泥固相分离,表现为MLSS减少量大于MLVSS的减少量.反应时间为30,min,不同臭氧投加量处理后的污泥热失重曲线如图4所示.在105,℃以下,不同臭氧投加量处理后的污泥热重曲线的变化不大,说明了臭氧的投加量对污泥的自由水和结合水的含量影响不大.在105~600,℃,这一阶段是失重的主要阶段,这阶段主要是有机物分解阶段,大部分挥发分在这一阶段析出.各臭氧投加量处理后的污泥失重曲线都会随着温度的增大失重幅度越来越大,而经较大的臭氧投加量处理后的污泥失重变化较小.这主要是由于随着臭氧的投加量的增大,更多的臭氧直接与污泥发生接触反应,增强了破解效果,污泥中的有机物质会进入液相,处理后的污泥相对有机物含量较低,热失重曲线变化幅度相对较小.在600,℃以上,主要是矿物质与有机物的残留物分解,当臭氧投加量增大时,由于臭氧的强氧化作用可以将污泥体内及表面吸附的无机物质、矿物质与固相分离,所以在600,℃以上,臭氧投加量大的污泥失重曲线变化较缓.2.2.1 对污泥固相性质的影响在相同的反应时间条件下,空气进气量对各臭氧投加量破解污泥的影响如图5所示.实验污泥质量浓度为5.5,g/L,实验时间为15,min.由实验可知,3组曲线都随臭氧投加量的增大而呈现整体上升趋势,但是在进气量为2,L/min的处理条件下MLSS的减少量明显大于进气量为1,L/min的处理条件下MLSS减少量,而进气量为0.5,L/min的条件下MLSS减少量最小,并且随着臭氧投加量的增大,与前两者之间的差值越来越大.显然,进气量是影响臭氧传质的最重要的因素,比表面积(即每单位液体体积与气体接触面积)会随流量的增大而增大,从而增加了臭氧和污泥接触的机会,改善了臭氧从气相到液相的传质,增强污泥破解效果,这一结果与Zhou等[4]的结果相似.在3组不同的进气流量条件下,具有相同的臭氧投加量但进气量不同会对破解污泥有显著的影响.在进气量为0.5,L/min的条件下,最佳的臭氧投加量是0.25,g/g,对应的MLSS的减少量是0.92,g/L.在相对进气量较高的1.0,L/min和2.0,L/min两组实验中,最佳臭氧投加量与0.5,L/min条件下的最佳投加量一致,最佳值都为0.25,g/g,但是MLSS的减少量随着进气流量的增加而增大.在进气量为2.0,L/min,投加量为0.25,g/g条件下,MLSS的减少量为1.42,g/L,比在0.5,L/min条件下MLSS减少量增加了54.94%.这主要有以下两方面的原因:一是气体流量的增大产生了更多的气泡,从而增加了污泥混合液与臭氧气体的接触面积,改善了臭氧从气相到液相的传质,增大了臭氧氧化破解污泥的机会,提高了臭氧破解污泥的效率;二是随着进气量的增大,大量的气泡产生,具有更强的搅拌作用,使整个反应器中的污泥混合液与臭氧不断地混合,消除了死角的问题,增强了臭氧对污泥的氧化破解.2.2.2 对污泥液相性质的影响臭氧具有强杀伤力,它能够渗入细胞壁从而破坏细菌有机体链状结构导致细菌的死亡,使细胞破解,有机物质释放到混合液中,而这些自产底物可重新被用于生物代谢,这样部分有机碳的重复使用将会导致污泥产量的减少,实现污泥的“零排放”.而随着细胞的破解,污泥细胞中的氨氮和总磷也随之释放到混合液中.因此,在初始污泥被臭氧氧化的过程中,通过测定SCOD、NH3–N和TP浓度的增加来探讨臭氧氧化破解污泥的影响.在相同的反应时间,不同的进气量对各臭氧投加量破解污泥液相中SCOD的影响如图6所示.3组实验中,液相中SCOD浓度随着臭氧投加量的增大而增大,但是在2,L/min条件下,液相SCOD增溶效果会优于进气量为1,L/min和0.5,L/min条件下SCOD增溶的效果.在最佳臭氧投加量0.25,g/g时,在进气量为2、1、0.5,L/min 3组实验中,液相中SCOD增加量分别为626、599、403.7,mg/L.这也验证了增大了进气量,增大了反应接触的比表面积,增强了臭氧传质的可能性,而这种作用在臭氧投加量较大时,效果更加明显.这表明了进气量对臭氧破解污泥有显著的影响.在相同的反应时间、不同进气量条件下,污泥中的氨氮含量随臭氧投加量变化如图7所示.由于臭氧对污泥的破解作用,使得微生物所含有机氮会随胞内物质释放进入液相.但有机含氮化合物增溶与氨氮浓度的增加之间存在关系.在臭氧投加量低时,有机物便发生了随着污泥的破解进入液相,而在大量的氨氮被释放之前,存在一个臭氧投加量的阙值0.15,g/g.众所周知,臭氧可以通过打断长链的聚合物变成短链的物质来改变有机物的结构.当投加量大于0.15,g/g时,氨氮的浓度会有显著提高,而这个投加量就是让蛋白质达到分解,氨氮的释放所需的最小的量.氨氮的浓度会随投加量的增多而增大.可以发现氨氮浓度的增量没有最大值,这说明当臭氧投加量大于阈值时,释放氨反应速率比SCOD增溶的反应速率快.Lin等[5]在1996年得到这样的结论,臭氧化工艺可以有效地氧化硝酸盐、亚硝酸盐,但其氧化氨的能力却远远不那么有效.在本研究中,氨氮的浓度没有急速的降低,也说明了臭氧对氨的氧化力并不是很显著.当投加量不变,进气量增大时,氨氮的浓度会随之变大.这主要是由于进气量的增大改善了臭氧从气相到液相的传质,从而提高了臭氧破解污泥的效果,因此得到了氨氮更高程度的释放.在进气量为2、1、0.5,L/min 3组实验中,液相中氨氮的最大增溶量分别为10.71、8.52、5.11,mg/L.在不同的进气量条件下,各臭氧投加量对总磷的影响如图8所示.在进气量为2、1、0.5,L/min 3组实验中,液相中总磷的最大增溶量分别为1.17、1.15、0.89,mg/L.液相中总磷的增加量是由于臭氧破解污泥导致含磷物质的释放.进气量大(2,L/min),可以增大臭氧与活性污泥接触的比表面积,促进污泥的破解;而进气量小(0.5,L/min),相对臭氧的浓度会增大,增大了气液两相之间的浓度差,促进了溶解臭氧的增加,进而促进污泥的破解.进气量大的总磷的释放量大,对破解污泥处理的效果好.因此进气量比臭氧的浓度对臭氧氧化破解污泥的作用明显.污泥絮体微生物在臭氧的作用下发生自溶.一方面使絮体及细胞内空隙水、毛细水、吸附水和结合水被释放出来,使得絮体尺寸变小、密度提高,沉降性能得到很大提高;另一方面,在臭氧的作用下,无机物质量所占污泥质量的比率上升,更易于污泥聚集,提高了沉降性能.在相同的反应时间、不同进气量条件下,各臭氧投加量对污泥沉降比(SV)的影响如图9所示.在臭氧投加量小于0.1,g/g时,在进气量2,L/min的条件下SV值略小于在进气量1,L/min和0.5,L/min条件下的SV值,但是差值不明显;在臭氧投加量大于0.10,g/g时,在进气量为2、1、0.5,L/min的实验中,3组SV的差值显著增大;臭氧投加量大于0.25,g/g时,不同进气量下的SV值都逐渐稳定,而之间的差值达到最大.这显示了增大流量增加反应比表面积,改善了臭氧破解污泥的能力,使细胞内部水释放,污泥絮体密度增大,提高了沉降性能.从实验结果可知,经臭氧破解后的污水其氨氮浓度基本在一般生活污水的范围,对连续处理的工艺过程没有太大影响.但污水中由于磷含量的增加会直接影响出水指标,需要对磷回收的技术开发.这样,既可以实现磷的回收,又可以达到水质的排放指标,这将是今后一个很重要的研究课题.(1)在污泥臭氧氧化的过程中,有机物的增溶会随着臭氧投加量的增加而增加,逐渐趋于平缓;臭氧投加量和MLSS减少量、MLVSS减少量有相似的规律.(2)在相同臭氧投加量下,作用时间为30,min的污泥破解效果最佳.通过实验表明间断高浓度投加臭氧比连续低浓度投加臭氧破解污泥的效果好.(3)在臭氧投加量较低时,氨氮和总磷的浓度增加量极小,而当投加量大于0.15,g/g MLSS时,氨氮和总磷的浓度随着投加量的增大而明显增加.(4)空气进气量是影响臭氧传质很重要的因素,进气量越大破解效果越好,在进气量为2.0,L/min的条件下,臭氧氧化破解污泥效果最佳.(5)在进气量为2.0,L/min的条件下,最佳投放量为0.25,g/g时,MLSS减少量为1.42,g/L,SCOD的增加量为626,mg/L,NH3–N和TP的增加量分别为10.7、1.068,mg/L.【相关文献】[1]曹国凭,林伟,李文洁. 城市污泥的处理方法及填埋技术的应用[J]. 水利科技与经济,2006,12(11):758–761.[2]张义安,高定,陈同斌,等. 城市污泥不同处理处置方式的成本和效益分析:以北京市为例[J]. 生态环境,2006,15(2):234–238.[3] Muller J A. 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臭氧氧化法污泥减量技术的试验研究
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未见 报导 。
特点 , 有效的降解污泥 , 经济 、 实用 , 便于操作管理 ,
防止 污水 处理 出现二 次污染 ,实现 经济效益 和环 境 效益 的统 一 。臭 氧氧化 与其他 污泥 减量技术 的比较
见表 1 -。 [1 6 8
本文考察了不同污泥浓度和臭氧量对污泥减量 效果的影响;确定了最佳氧污比和污泥降解 函数关 系; 分析了臭氧氧化对污泥形态和细胞结构的影响。
自身 内源 呼 吸进行 氧 化分 解 , 通过 物 理 、 学 、 物 化 生
等 手段使 整个 污水处 理系统 向外排 放 的生 物 固体 量 达 到最少 , 而根本 上减少 污泥排 放嘲 从 。臭氧 氧化污 泥 减量技 术将生 物 与化学处 理技术 相结合 ,既 能发 挥传 统活 性污 泥法 的特长 ,又结合 臭氧 的强氧化 性
摘要 : 对臭氧氧化法污泥减量技术进行了试验研究 。试验表 明, 污泥浓度和臭氧流量均会影 响污泥减量效果 。当 S %= 0 Q -2 L V 4 , o= O / ,
h 氧污 比为 O1g dM S , . O g L S时 , 5 污泥去除率最高 , 达到 6 . %, 7 5 污泥浓度与时间的 函数关 系为: 3 0 . e 0 4 8( M . 浓度 , 9 s 2 9 0一 . 2 t - I S = 6 1 S . S m ,; g L 数 常数 ; t —时间 ,) h。电镜 观察表 明, 经过臭氧氧化 , 污泥菌胶团密度 降低 , 丝状 菌网状结构破坏 , 细胞质溶出, 细胞量 明
臭氧应用于SBR剩余污泥减量的研究
臭氧应用于SBR剩余污泥减量的研究金瑞洪;NG Wun Jern【期刊名称】《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2004(036)002【摘要】本研究的结果表明,臭氧可以用于减少序批式生物反应器(SBR)系统产生的剩余污泥量.该系统由SBR和污泥臭氧化及回流装置组成,其中SBR排出的污泥经与臭氧接触反应再回流到SBR中. 结果显示,臭氧化促进了反应器中生物量的减少,并有一定量的生物污泥被无机化.在臭氧投加量接近于0.2gO3/gSS且污泥回流量为0.3L/L·d时,污泥观测产率Yobs可接近零.另外,当臭氧投加量为0.05g O3/g SS且污泥回流量为0.4L/L·d时, 也可得到相同结果.实验中SBR的MLSS有效地维持在4 000~6 000mg/L之间.【总页数】5页(P239-242,245)【作者】金瑞洪;NG Wun Jern【作者单位】苏州科技学院环境科学与工程系,江苏,苏州,215011;新加坡国立大学土木工程系,新加坡,117576【正文语种】中文【中图分类】X703.1【相关文献】1.PCR-DGGE研究臭氧耦合ASBR/SBR控氮磷污泥减量化工艺中的细菌多样性[J], 赵林林;王海燕;杨慧芬;何赞;周岳溪;张乐;庞朝辉2.臭氧预处理—厌氧消化工艺促进剩余污泥减量化的研究 [J], 陈英文;刘明庆;赵冰怡;魏基业;祝社民;沈树宝3.双香豆素在SBR工艺中污泥减量化作用的研究 [J], 李军;唐政坤;杨佳夫4.臭氧处理对剩余污泥减量化、资源化与无害化的影响研究进展 [J], 薛冰;陈思思;刘宾寒;王先恺;贲伟伟;董滨5.利用同步臭氧氧化实现SBR污泥减量的研究 [J], 王嵘;万金保;吴声东因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
剩余污泥经臭氧破解后其中碳、氮和磷的变化
摘要 :在臭氧对污泥进行 减量 的过程 中,针对臭氧作 用后 污泥 中碳 、氮和磷数量 的变化 ,对污水处理厂 的剩余 污泥进 行 了不同 累计时间的臭氧作 用研 究,结果表 明经臭氧破 解后 污泥 中的 T N没有较 大改 变,污泥 中的 T P最终 呈减 少趋
t ame tpa t e t d e ol an t e q a t yc a g s o ab n,n t g n a d p o p o u .T e r s l h w d t a h r a r t n ln r su i d t e r h u n i h n e fc r o e we t i o e n h s h r s h u t s o e h t e e w s r e s t
文献标识码 : A 文章 编号 :0 1 6 4 2 1 )200 50 10 - 4 (0 2 0 -0 2 -3 3
中 图 分 类 号 : 73 x 0
Cha e fCar n,Ni o e nd Pho p r n c s l g snt g a e b o e ng s o bo t g na r s ho usi Ex e s S ud e Dii e r t d y Oz n ZHANG —a Yif n, LIYu q n — i g, LIHo g xa n — i
( in nC pt ni n etl rt t nGopC m a yLm ̄ , i j 0 3 1 C i Taj a il vo m na Po co ru o p n i id Ta i 30 8 , hn i aE r ei nn a)
Absr t D r gte poe s o ld e rd c o ,oo ain w t iee tac muaie t o e c s e g n swae tac : u n h rc s fsu g e u t n zn t i df rn c u lt i t x es swae i e g i i o h v me
臭氧技术在污泥减量化中的应用
臭氧在污泥减量化中的应用樊有旭(中环保水务投资有限公司,北京,100022)摘要:介绍了通过将臭氧与污泥混合,利用臭氧的的强氧化性,实现污泥减量化的原理和试验方法。
关键词:臭氧臭氧发生器污泥减量化1、污泥减量的必要性污水处理厂的污泥已经成为政府和运营厂商十分紧迫需要解决的问题。
以华东、华南地区为例,1万吨生活污水大约可产生5-10吨含水率80%的污泥,以一个100万人口的城市为例,每天产生200吨含水率80%的污泥,把这些污泥堆放在地面上,按堆高1米计算,需要占地约150平米,每年吞噬近82亩土地,造成的结果是:1)土地经济损失约1200多万; 2)堆放场地的土壤被严重污染,20年内无法再利用;3)细菌、重金属等污染物随渗滤液渗透到地下,严重威胁到地下水的安全;4)由于雨水冲刷,污泥被带入地表水系,对河流造成严重污染;5)在堆放过程中污泥中的有机质腐烂变质,散发出恶臭,对周围的大气环境造成严重污染;同时释放出甲烷气体,而甲烷对大气环境的污染能力是二氧化碳的21倍,对环境造成严重破坏;6)直接填埋会造成填埋场使用寿命缩短,甚至产生沼泽。
随着我国城市化进程的加快,城市人口迅速增加,百万以上人口的大中城市越来越多,污泥的产生量也在迅速增加,对环境的污染也越来越严重,已经严重影响到人类的生存环境和经济的可持续发展。
高含水率、有机质和微生物给污泥的后处理增加了难度。
如果能在污水处理过程中采用有效手段控制污泥产生,必将起到事倍功半的效果,这种技术对传统务实处理工艺运行稳定性、水质的影响都是需要研究的内容,另外这种技术换应该是一种低能耗、低成本且高效的污泥减量化手段。
为此,我们在污水处理工艺中引入了臭氧。
2、臭氧的特性2.1 臭氧的理化特性臭氧的分子式为:O 3,分子结构如右图:常温常压下,臭氧在较低浓度时是无色的气体,当浓度达到15%时,呈现出淡蓝色,有腥臭味,对口腔粘膜有影响,会感到干涩。
臭氧在水中的溶解度比氧气高约13倍,比空气高25倍,但因为分压很低,所以在常温常压下,其溶解度只有每升几十毫克,(见表2-2),另外,臭氧水溶液的稳定性受水中所含杂质的影响较大,特别是有金属离子存在时,臭氧可迅速分解为氧气,在纯水中分解较慢。
臭氧对活性污泥性状的影响
臭氧对活性污泥性状的影响第28卷第2期2019年 3月环境化学E NV I RONMENTAL C H E M I STRY V o. l 28, N o . 2M arch 2019臭氧对活性污泥性状的影响万金保1, 2*1330027) 吴声东2 1, 2** 王嵘曾海燕1(1 南昌大学环境科学与工程学院, 南昌, 330031; 教育部鄱阳湖湖泊生态与生物资源利用重点实验室, 南昌,摘要分别在臭氧浓度为31 50, 31 96, 32 23, 33 89, 36 65, 39 33和40 25m g l -1下, 考察污泥混合液M LSS , M LVSS 和p H 值及上清液SCOD, TN, NH 3 N 和TP 等随臭氧作用时间的变化. 结果表明:臭氧对污泥混合液中的溶解性固体(DS) 具有氧化作用, 能有效破解微生物絮体、细胞壁和细胞膜等, 使微生物体内有机质溶出, 溶出物能被微生物作为底物重新利用, 本实验中, M LSS 和M LV SS 降低最大量分别为1250mg l -1和465mg l -1,分析了臭氧氧化污泥的机理.关键词活性污泥, 臭氧, 污泥减量. SCOD 增加最大量为250 3mg l -1. 另外, 根据混合液各性状的变化规律在污泥的臭氧氧化过程中, 臭氧作用于细胞壁和细胞膜, 使其构成成分受损导致新陈代谢障碍; 臭氧继续渗透, 穿透膜而破坏膜内脂蛋白和脂多糖, 改变细胞的通透性, 导致细胞溶解、死亡; 同时, 臭氧能氧化污泥中不容易水解的大分子物质得污泥减量[2 4][1], 因此, 臭氧可大大提高污泥的可生化性另一方-面, 在污泥臭氧氧化过程中, 约有1/3的污泥被臭氧直接氧化成CO 2, NO 3和H 2O 等无机物, 也使. 但是, 臭氧氧化污泥减量技术的关键是提高臭氧对污泥生化性提高的贡献率, 其本质还是在于活性污泥系统对臭氧氧化污泥的生物降解, 以达到整个污水处理系统向外排放的剩余污泥量最小. 因此, 研究臭氧氧化污泥性状是臭氧氧化污泥减量技术可行性推广的理论前提.本实验对臭氧氧化污泥性状进行了较为系统的实验研究, 通过各指标的变化规律分析了臭氧与活性污泥的反应机理.1 实验部分1 1 实验材料污泥取自南昌市某污水处理厂氧化沟, 在曝气生物反应器中以人工配制的生活污水(人工配制的生活污水以葡萄糖、氯化铵、磷酸二氢钾为营养物质, 根据BOD 5! N !P=100! 5! 1确定各营养源的投加量, COD 约为200 500m g l , 适当补充微量元素) 进行驯化, 连续运行20d , 测试各指标均正常后, 取反应器中的污泥进行实验.1 2 实验方法同时取350m l 曝气生物反应器中混合均匀的污泥7份, 尽量使污泥浓度一样, 分别充入0m in , 5m i n , 10m i n , 15m in , 20m i n , 25m i n 和30m i n 臭氧, 以测试在同一浓度下臭氧对污泥破解随反应时间的变化规律, 在不同臭氧浓度(31 50mg l , 31 96m g l , 32 23m g l , 33 89m g l , 36 65m g l , 39 33m g l , 40 25m g l ) 下, 分别进行相同的实验.本实验测定的指标有:M LSS , MLVSS, SCOD, TN, NH 3 N 、TP 和p H 值等. O 3浓度采用碘量滴定法测定; p H 值采用431型p H 计测定; 取待测污泥混合液在转速为4500r m i n 下离心40m i n , 测定上清液COD; 其余各指标均采用标准测试方法(参见∀水和废水监测分析方法#第四版). 其中TN, NH 3 N 和TP 取污泥混合液过滤后的上清液进行测定.2019年5月6日收稿 *国家科技支撑计划课题(2019BAB23C 02) 资助. **通讯联系人, E m ai:l w sd10162019@yahoo co m cn -1-1-1-1-1-1-1-1-1234环境化学28卷2 结果与讨论2 1 M LSS , MLVSS 和SCOD 的变化污泥混合液的M LSS 和MLVSS 在充入臭氧后均有降低的趋势, 结果如图1所示, 这是因为臭氧能够氧化分解污泥混合液中的有机物, 致使污泥浓度降低. 但在臭氧浓度为31 50m g l 前20m in 的作用过程中, MLSS 和MLVSS 的变化均不明显, 这说明有少量的臭氧被水中的溶解性有机物所消耗, 当臭氧浓度不断增加时, M LSS 随着臭氧作用时间的增加而减小, 只有两个点微量增加, 这可能是由于取样过程的不慎造成原始M LSS 不同所引起的; 而M LVSS 则随着臭氧浓度和时间的变化出现了先小幅度变小后再变大而最终变小的现象. 随着臭氧作用时间的增加, 臭氧氧化水中溶解性的有机物, 所以表现为MLSS 和MLVSS 都变小, 而且, 相比于SS , VSS 更能与臭氧发生反应, 所以MLVSS 的变小量大于MLSS 的变小量; 当臭氧不断提高浓度和延长作用时间时, 臭氧氧化破解混合污泥中的微生物, 使得其体内的有机物释出, 形成了VSS 和溶解性有机物. 所以, MLVSS 出现升高的情况; 但当臭氧浓度进一步提高和作用时间进一步延长, VSS 被直接矿化为无机物而致使M LVSS 降低. -1图1 不同臭氧浓度下, M L SS 和M LV SS随作用时间的变化F i g 1 The change o fM LSS andM LV SS by ti m e i n d iffe rent ozone concentration臭氧在破解微生物细胞的同时, 也存在臭氧矿化微生物释放出有机物和水体中的还原性物质, 只是两种反应的主次取决于反应物的相对浓度和对臭氧的结合能力. 图2为污泥混合液中SCOD 在不同臭氧浓度下, 随作用时间的变化规律.图2 不同臭氧浓度下, SCOD值随作用时间的变化F ig 2 The chang e o f SCOD by ti m e i n d ifferent o zone concentrati on2期万金保等:臭氧对活性污泥性状的影响-1 235 从图2可以看出, 在臭氧浓度为31 50m g l 时, 前20m in 的臭氧氧化过程中, SCOD 无明显变化, 这是因为污泥中含有少量的还原性物质会消耗掉一部分臭氧. 而且微生物能释放抗氧化酶或抗氧化剂以保护自身, 投加的臭氧首先要克服这部分抗氧化剂的作用. 本实验还发现, 污泥混合液的SCOD(即臭氧化前的SCOD) 也对污泥臭氧氧化过程中SCOD 的变化产生影响, 特别是在臭氧浓度小, 作用时间短的情况下, 在臭氧浓度为31 50m g l 时,前10m in 的作用过程中SCOD 出现下降的现象, 这说明臭氧将污泥混合液中原有的SCOD 氧化, 这与SS 和VSS 的变化理论相吻合, 而臭氧浓度增大的情况下, 该现象不再明显,这可能是因为臭氧破解微生物释放出的SCOD 大于被臭氧氧化消耗掉的SC OD.在臭氧浓度和作用时间增加的情况下, SCOD 显著升高. 在臭氧浓度为40 25m g l 时, SCOD 从开始的7m g l 增加至306 7m g l , 增加了43倍, 但是随着作用时间的增加, SCOD 又出现了[6]下降的现象, 这是因为过剩的臭氧将污泥混合液中的有机物直接矿化为无机物.在其它几个臭氧浓度下, 也有相同的现象, 只不过是过剩的臭氧只是局部的, 所以混合液中的SCOD 只是增加速度变缓, 总体还是表现为增加, 而且随着臭氧浓度的增加SCOD 增速变缓愈明显.-1-1-1 由此可以初步确定臭氧的投加浓度在32 23m g l , 33 89m g l 和36 65m g l 时比较合理,过低效率太低, 过高利用率也会下降. 充臭氧的时间要根据实际处理的污泥量进行确定.2 2 NH3 N 和TN 的变化图3为污泥上清液中NH 3 N 和TN 随作用时间的变化. 由图3可知, 在不同臭氧浓度下, TN 同SCOD 有相似的规律. 在臭氧浓度为31 50mg l 和31 96mg l 时, 污泥上清液中的TN 基本保持不变, 这是因为TN 的变化主要来源于微生物释放的有机氮, 而微生物细胞的破解是在混合液中还原性物质被消耗和菌胶团絮体结构被破坏的前提下进行的. 而TN 在低臭氧浓度的作用下, 也存在一定的波动, 其原因一是臭氧氧化部分有机氮为N 2, 使得TN 变小; 二是被臭氧破解的污泥絮体的固液接触面积增大, 在瞬时具有很强的吸附作用[7]-1-1-1-1-1-1[5], 吸附了污水中的有机氮和无机氮.图3 不同臭氧浓度下, NH 3 N 和TN随作用时间的变化Fig 3 T he change o fNH 3 N and TN by ti m e i n different ozone concentra ti on由图3还可以看出, 在臭氧浓度不断增加时, TN 的变化可分为三个主要阶段:阶段1, 混合液中的TN 浓度随着作用时间的增加迅速升高. 细胞体内的蛋白质和核酸等释出后, 一部分以有机氮的形式存在液相中, 一部分被臭氧氧化成无机氮或进入液相或以N 2和NH 3形式逸出[8]. 此阶段以细胞体内物质的溶出为主要过程.阶段2, 混合液中TN 的增加速度减缓, 但是总量还在继续增加. 随着蛋白质和核酸的不断释出, 混合液中的蛋白质等含量也升高, 而蛋白质很容易被臭氧氧化, Sche m i n sk i 的研究表明, 蛋白质与臭氧的反应速率较大, 进入液相的蛋白质很容易被臭氧氧化[1]. 此阶段存在细胞物质的溶出和蛋白质等, , TN .阶段3, 随着臭氧的继续充入, 混合液中的TN 出现下降的现象. 这个阶段从细胞中溶出的大量有机氮被氧化为无机氮或N 2和NH 3等, 所以NH 3 N 在整个污泥臭氧化过程中都保持上升的趋势. 根据活性污泥的经验分子式C 5H 7O 2N, VSS 的减少和有机氮的增加具有一定的对应关系(表1), 由表1可知, TN 的实际增加量大大小于根据VSS 变化所得出的理论有机氮增加量.表1 有机氮理论与 TN 实际的对应关系Table 1 T he variati on re l a tions be t w een organ ic n itrog en and to tal nitrogen臭氧浓度/m g l -131 9638 8936 6539 3340 25 VSS [**************] 有机氮理论16 851 58236 257 6 TN 实际1 429 5414 8511 69 32 有机氮理论- TN 实际15 3841 9667 1524 648 282 3 TP 和p H 值的变化O 3氧化污泥过程中, P 随着微生物细胞的破解而释放出来. 因此, TP 的变化与细胞的溶胞过程协同, 其变化速率也是逐步增大然后趋于平缓, 结果见图4.在臭氧作用过程中, p H 值随臭氧的作用而降低, 结果见图5, 混合液呈弱酸性, 这是因为臭氧溶解了污泥混合液中的微生物, 形成挥发性脂肪酸(VFA) , 根据微生物生存环境理论可知, 大多数微生物适合生存环境的p H 值为6 8, 但在pH 4 9的环境下, 微生物也能生存. 结合本实验的结果可知, 尽管臭氧氧化过程中会使污泥呈酸性, 但对微生物的生存环境不会造成太大的影响, 这为基于隐性生长的污泥减量技术提供了基本保障. [9]图4 不同臭氧浓度下, TP随作用时间的变化图图5 不同臭氧浓度下, p H值随作用时间的变化F i g 4 The change o f TP by ti m e i n d ifferento zone concentration F i g 5 T he change o f p H by ti m e i n d ifferent ozone concentration2 4 污泥臭氧氧化的机理分析臭氧进入污泥混合液的过程中, 不断从气相向液相中扩散. 在扩散过程中, 臭氧先氧化废水中的溶解性有机物, 然后再氧化未被微生物吸附的悬浮物, 而接下来才是破解微生物絮体结构, 进而氧化微生物细胞的细胞壁和细胞膜等, 使胞内物质释出, 释出的胞内物质进入废水中, 微生物细胞与臭氧的反应能力大于细胞释出物与臭氧的反应能力. 其原因比较复杂, 没有统一的解释. 我们认为:其一, 臭氧在水中本身就存在一个生成羟基的过程, 而这个过程是臭氧在水中的溶解度基本饱和后才能较快的发生, 也就是这个反应的发生需要一定的作用时间.其二, 臭氧与污泥混合的反应存在两个主要反应:直接反应和间接反应. 直接反应是来源于臭氧分解出的O 原子的强氧化性, 而这种氧化反应的发生更倾向于水中的溶解性有机物; 间接反应则来, ,更强的选择性, 倾向于高分子有机化合物(细胞构成物).3 结论在臭氧浓度为40 25m g l 的作用过程中, SCOD 从开始的7m g l 增加到306 7m g l , 增长了43倍; TN 和TP 等指标也出现了相应的变化.臭氧氧化污泥的过程中, 与细胞进行反应时, 并非使细菌成分无机化, 而主要是使菌体外的多糖类及细胞壁成分转化为更容易生物降解的分子. 因此, 臭氧氧化污泥使得污泥减量的主要原理还是在于臭氧的溶胞作用, 强化隐性生长.参考文献[1] S che m i n s k eA, K ru llR, H e mp elD C, Ox i dati ve T reat m ent of D i gested Se w age S l udge w it h O z one [J] W a t S ci T ec h , 2000, 42(9) ! 151 158[2] AhnK H, Park K Y, M aeng S K et a1 , O z onati on ofW aste w ater S l udge for Reduction and Recycli ng [J] W a t . 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T ec h. , 2002,46(10) ! 71 77[3] K a m i ya T, H i rotsu ji J , N e w Comb i ned Syste m of B iological Process , Inter m itten t Ozonation f or Advanced W aste w ater T reat m en t [J]W at S ci T ec h , 1998, 38(8 9) ! 145 153[4] Deleris S , Pau l E , Aud i o J M et a1 , E ffect ofO z on ati on on A cti vated S ludge So l ub ili zation andM i neraliz ati on [J] Ozone :S cie n ce andEng i n ee ring, 2000, 22(5) ! 473 486[5] Dzi u ri a M A, Salh iM, Leroy P et al , Variati on s of R espiratoryA cti vity and G l utat h ione i n Acti vated S l udges Exposed to Lo w O z on eDoses [J] W a ter R esearc h, 2019, 39! 2591 2598[6] W e m eaesM , G rootaerd H, Sm iones F , Anaerob i c D i gesti on ofOzon iz ed B i os oli ds [J] W a t er R esearc h, 2000, 34(8) ! 2330 2336[7] 丁文川, 龙腾锐, 许龙等, 低强度超声波处理对剩余污泥的影响[J] 重庆建筑大学学报, 2019, 28(3) ! 74 77[8] 汪启光. 污泥臭氧破解及其减量的机理与效能研究[D].浙江大学, 2019[9] Song K G , Chuongy Y K, Ahn K H, Perf or m ance of M e m b rane B ioreactor Syste m w it h S l udge Ozonation Process forM i n i m i zation ofExcess S l udge Produ cti on [J] D esa li na ti on, 2019, 157! 353 359-1-1-1EFFECTS OF OZONE TREAT M ENT ON ACT I VATEDSLUDGE CHARACTERSWAN J i n bao 1, 2 WU Sheng dong 1, 2 WANG R ong ZE NG H ai yan 11(1 School of Environm en t al S ci en ce and Eng i neeri ng , N anchang U nivers it y , N anchang , 330031, Ch i na ;2 The K ey Laborat ory of Poyang Lake E cology and B io Res ou rceU tiliz ati on, M i n i s try of Educati on , Nan chang , 330027, C hina)ABSTRACTThe experi m en tw as operated to i n vestigate the effects of ozone treat m ent on acti v ated sl u dge characters, w hich i n spected the variation ofMLSS, M LVSS , SCOD, TN, NH 3 N, TP and p H by ozonation ti m e at different ozone concentrati o n:31 50m g l , 31 96m g l , 32 23mg l , 33 89m g l ,-1-1-136 65m g l , 39 33m g l and 40 25mg l The resu lts sho w ed that ozone is a strong ox i d antw hichcan ox idize the DS of activated sl u dge , disi n tegrate zoog loeas , cellw all and cellm e mbrane causing the SCOD to increase because o fm icroorgan is m d isso l u ti o n The sl u dge m i x t u re can be easily used by m icrobe if return back to aeration tank , therefore , the pr oducti o n o f t h e acti v ated sludge process w ill reduce by i m proving the cryptic g r ow th W e also found t h at t h e MLSS, M LVSS decrease m ostly by 1250m g l-1-1-1-1-1-1and 465m g l -1at disti n ction , and SCOD i n crease m ostly by 250 3mg l . The m echan is m of sl u dge ozonati o n is ana l y zedf u rther m o re accord i ng to the experi m entK eyw ords :acti v ated sl u dge , ozonati o n , sl u dge reducti o n.。
臭氧氧化对化工污水处理厂剩余污泥性状的影响
S e wa g e Tr e a t me nt W o r k i n a Cl a mi c a l I nd u s t r i a l Pa r k
XU J u n, L I U We i —j i n g, T U Yo n g
( J i a n g s u P r o v i n c e A c a d e m y o f E n v i r o m e n t a l S c i e n c e , 彬n g, J i a n g s u 2 1 0 0 3 6 ,C h i n a )
第2 6卷 第 4期
2 0 1 3 年 8 月
污
染
防
治
技
术
Vo l _ 2 6. No . 4
Au g. ,2 0 1 3
P0L LUT1 0N C0NTR0L 对化 工污水 处 理厂 剩余 污 泥性 状 的影 响
Abs t r a c t: Th e i n lu f e nc e o f o z o na t i on o n t h e c ha r a c t e r i s t i c s o f s e wa g e s l ud g e a n d s u pe r na t a n t o f t h e s e wa g e t r e a t me n t wo r k i n a
c he mi c a l i n d u c t r i a l pa r k we r e i nv e s t i g a t e d i n t hi s s t ud y . The r e s ul t s s ho we d t h a t c o mpa r i n g wi t h mu ni c i p a l s e wa g e s l ud g e;t h e c h a r —
臭氧在污泥减量化技术中的应用研究
臭氧在污泥减量化技术中的应用研究初探指导教师:环境科学与工程学院 李春杰编写人: 环境科学与工程学院龚德利 王咏 刘炎鑫 施振华第一章绪论目前,世界上超过90%的城市污水处理都采用活性污泥法,在此工艺过程中由于微生物繁殖而产生大量的剩余污泥。
剩余污泥属于固体废弃物,含有大量有毒有害物质及未稳定化的有机物,如果没有得到妥善处理,将会对环境造成严重污染[2]。
目前对污泥的处置主要存在两方面的问题:一是还未找到一种合适的方法,既能广泛运用又不对环境造成污染;二是污泥处置所需要的资金庞大。
因此,污泥的处理和处置是污水生化处理面临的一大难题。
1.1污泥处理处置技术现状我国污泥处理处置的常规方法主要有:污泥堆肥、污泥消化、建筑材料利用、污泥填埋、污泥焚烧、污泥投海等。
1.1.1污泥堆肥污泥脱水后堆肥农用是目前国内一些污水处理厂正在进行研究和开发的课题。
污泥中含有丰富的有机物和N、P、K等营养元素及植物所必须的各种微量元素Ca、Mg、Cu、Zn、Fe 等,能够改善土壤结构,增加土壤肥力,促进作物的生长。
实践证明,用污泥作为肥料使用,土壤的持水能力、毛细血管孔隙和离子交换能力均可提高3-23%,有机质增加35-40%,总氮含量增加70%,团粒增加25-60%。
此外,污泥还能够改变土壤的生物学性状,使土壤中微生物总量及放线菌所占比例增加,土壤的代谢强度提高。
且堆肥过程中不需要其他能源和人工管理,投资及运行费用低,操作管理方便,很适用中小型污水处理厂。
污泥的肥料化利用是一种积极、有效且安全的污泥处理方式。
几十年来各国普遍采用,特别是美国近年来在污泥与工业废料生物堆肥技术上取得了进展。
我国各地区的污水处理厂和科研部门也在污泥的处理、处置和利用方面进行了大量的研究工作,并取得了可喜的成果,污泥的土地利用已得到普遍的认同。
在应用实践中,因污泥中含有病菌、寄生虫、病原体及重金属等对农作物不利的因素,因此污泥用做农肥要注意污泥中重金属会造成土壤污染,其次污泥中的病原体会对环境造成影响,再次防止污泥中的高浓度 N、P对地下水造成污染。
臭氧曝气对厌氧污泥氮素形态与含量的影响
臭氧曝气对厌氧污泥氮素形态与含量的影响邱凌;张容婷【摘要】用自行设计的臭氧曝气装置对厌氧污泥进行臭氧曝气试验,在曝气时间分别为0、10、20、30、40、50 min时取样测定各种形态氮素含量.结果表明,厌氧污泥随臭氧曝气时间的不同对氮素形态及含量有显著影响.总氮、总凯氏氮、溶解性凯氏氮、铵态氮、亚硝态氮、颗粒态有机氮、颗粒态总氮均随曝气时间延长而减少,连续曝气50 min后,分别降低124.76、232.51、11.45、191.28、4.35、221.06、286.06 mg/L,均达到显著性差异水平(P<0.05);可溶态总氮、硝态氮、溶解态有机氮随曝气时间延长而增加,持续臭氧曝气50 min,分别增加161.29、29.42、179.83 mg/L,与初始质量浓度相比,均达到显著性差异水平(P<0.05).【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2015(046)002【总页数】5页(P176-180)【关键词】厌氧污泥;臭氧曝气;氮素形态【作者】邱凌;张容婷【作者单位】西北农林科技大学机械与电子工程学院,陕西杨凌712100;农业部农村可再生能源开发利用重点实验站,陕西杨凌712100;西北农林科技大学机械与电子工程学院,陕西杨凌712100;农业部农村可再生能源开发利用重点实验站,陕西杨凌712100【正文语种】中文【中图分类】X703.1随着城市人口的不断增长,城市剩余污泥每年以大约10%的速率增长,总量达到2.2×107 t,其中,有80%的污泥未经稳定处理[1],致使污泥中带有恶臭,并含有大量的病原体、寄生虫、重金属、有机物等,如未能及时有效处理,很容易造成严重的环境污染[1-3]。
同时污泥中也含有丰富的氮、磷、少量钾[4-5]、有机质[6-7]和植物生长所需要的微量营养元素,它能够补充土壤养分、改善土壤物理性状、提高土壤肥力、增加土壤微生物的多样性和提高酶的活性[8-10]。
研究城市污水处理厂污泥臭氧的减量技术
研究城市污水处理厂污泥臭氧的减量技术白荣芝[摘要]随着社会经济的不断发展,城市废水量增加。
污水处理厂处理完城市生产生活废水之后,一般会产生大量污泥,本文主要对如何处理污水处理厂的污泥问题加以研究以及探讨,综合论述了臭氧化污泥技术,相关人员应当加强城市污水处理厂污泥臭氧减量技术的相关研究。
从而彻底解决污泥处理难题。
[关键词]污水处理厂;污泥臭氧;减量技术随着我国经济的快速发展,城市用水量不断增加,然而,污水处理厂处理污水之后会产生大量污泥,一般来讲,污泥处理成本比较高,因此,关于如何处理污水厂污泥一直是热点问题,相关技术人员应当加强对城市污水处理厂的污泥臭氧减量技术的研究,从而减少污水处理厂产生的污泥。
本文主要研究城市污水处理厂污泥臭氧减量技术,从臭氧污泥减量原理、污泥减量以及臭氧剂量之间的相互关系、臭氧污泥处理技术对于污水处理厂的影响等多角度加以分析论述,从而提升我国污水处理厂的技术水平。
1臭氧化污泥减量原理一般来讲,臭氧是强效的氧化剂,可以对污泥做相关臭氧处理,具有两方面作用,首先,臭氧促使污泥微生物的细胞壁产生裂解现象,从而促使细胞中的有机物质得以释放出来,因此,当污泥流到生化池的时候,有机物质的基质被代谢利用,产生H2O、CO2、NH2等物质,从而促使污泥量减少。
其次,臭氧能够对污泥产生氧化作用,促使污泥当中的蛋白质、脂肪、碳水化合物等氧化成为二氧化碳或者水,从而达到减少污泥的目的。
2污泥减量与臭氧剂量的相互关系一般来讲,污泥存在大量微生物的细菌,首先,通过臭氧作为相关氧化剂进入污泥,臭氧会对污泥微生物的细胞壁进行破坏、溶解,从而将微生物的有机物质释放,这些有机物质又再一次成为处理池中的养料。
其次,臭氧的使用过程当中,会对内部污泥进行再一次氧化作用,从而促使其中的碳水化合物以及蛋白质发生相关化学反应,成为一氧化氮以及一氧化碳物质,因此,在臭氧的相关作用下,污泥分解成为具有价值的元素,从而促使污水厂中的污泥处理池的污泥量下降。
臭氧临界氧化进行活性污泥碳源转化研究
23我国目前有5000余座市政污水处理厂,其中80%污水处理厂建有污泥浓缩脱水设施,但是,80%污泥并没有得到稳定化处理处置。
市政污泥处理处置的形势已相当严峻。
臭氧作为一种强大的氧化剂,已经被广泛地用于氧化降解有机物和部分无机物。
臭氧对于污泥细胞也具有极强的氧化性,能杀死活性污泥中的微生物,并进一步氧化裂解细胞,释放其中的有机质。
因此,臭氧氧化被认为是进行污泥减量化的一个有效手段。
本实验采用自制臭氧接触反应装置,考察臭氧氧化裂解污泥细胞的临界浓度,碳源释放的效果,以及污泥减量化效率,探讨了臭氧氧化对污泥和混合液特性的影响。
1、材料与方法1.1 材料1.1.1 剩余污泥样品剩余污泥取自深圳市某污水厂二沉池回流污泥,该污水厂采用改良 A/A/O 活性污泥处理工艺,回流污泥浓度为 4.21 ~ 7.65 g/L 。
污泥取样点设在A/A/O 工艺好氧池末端,取样后装入塑料桶,立即转移至实验室,并储藏于4 ℃的冰箱中,留待试验使用。
取样后各项试验内容均控制在3~4天内完成。
1.1.2 臭氧实验所用臭氧来自纯氧为气源的臭氧发生器(OF-G-3-10g ,青岛国林,中国)。
纯氧由气压阀控制,进入到臭氧发生器中,在高电压下放电产生臭氧气体。
臭氧浓度由在线检测仪(IDE-AL-2000,Aidier ,中国)测定。
臭氧气体经流量计(LZB-4,余姚,中国)控制流量。
臭氧尾气利用KI 溶液吸收。
1.2 实验装置臭氧接触反应柱为直径9cm 、高约 150cm 的有机玻璃管,每臭氧临界氧化进行活性污泥碳源转化研究李佳洋1,2 范小江1,2 柯华斌3 谭辉3 张锡辉1,21.清华大学深圳研究生院;2.清华大学环境学院;3.深圳市宝安区环保水务局工程事物中心摘要关键词我国污水处理厂规模和数量迅速增加,污水处理过程排放的污泥处理和处置问题日益突出。
污泥减量化和资源化是解决污泥问题的一条可持续途径。
本文采用臭氧临界氧化工艺进行污泥减量化,将其转化成为碳源,效率高,能耗低。
臭氧强化污泥厌氧消化研究
臭氧强化污泥厌氧消化研究常建闯;张潇月【摘要】以某污水处理厂污泥为研究对象,进行污泥厌氧消化和污泥厌氧消化-臭氧预处理的对比试验,确定臭氧对污泥厌氧消化的主要影响,并分析其产生效果,为污泥稳定化处理提供可行性依据.仅通过厌氧消化污泥消解率一般只能达到50%左右,第二步经臭氧氧化反应后发现对微生物破壁有明显作用,经臭氧破壁后污泥厌氧消化可达到70%~80%,污泥厌氧消化经臭氧氧化有明显提高.此试验结果表明了污泥厌氧与臭氧氧化试验的可实施性,为实际工程应用提供了部分数据依据.%Taking the test of ozone pretreatment on sludge in wastewater treatment plant as the research object of anaerobic sludge digestion and sludge anaerobic digestion,the main effect of ozone on the anaerobic digestion of sludge was determined,and its effect to provide feasible basis for sludge stabilization treatment was analyzed.Through anaerobic digestion,sludge digestion rate could only reach about 50%,the second step by ozone oxidation reaction was found to have obvious effect on the microbial cell wall,and it would reach about 70%~80%after ozone broken.The results of the experiment showed that the feasibility of sludge anaerobic digestion combined with ozone oxidation and provided some data basis for practical engineering application.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)005【总页数】3页(P47-48,51)【关键词】污泥;厌氧消化;臭氧氧化;消解率;常温【作者】常建闯;张潇月【作者单位】赤峰市经济和信息化发展研究中心,内蒙古赤峰 024000;河北工程大学,河北省水污染控制与水生态修复工程技术研究中心,河北邯郸 056038;河北工程大学能源与环境工程学院,河北邯郸 056038【正文语种】中文【中图分类】X52污泥厌氧消化是指污泥在无氧条件下,由兼性菌和厌氧细菌将污泥中的可生物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷和水等,使污泥得到稳定的过程[1],是污泥减量化、稳定化的常用手段。
臭氧在污泥预处理中的应用研究
臭氧在污泥预处理中的应用研究王兴华;何若平;吴菁芃;周华;韦萍【摘要】采用臭氧氧化法对活性污泥进行预处理.通过单因素试验考察了臭氧添加对污泥TCOD,SCOD,VS,TS的影响,并以污泥厌氧发酵产气量为考察指标,筛选出最佳预处理工艺.研究表明,经0.25 gO3·VS-1臭氧处理后的污泥TCOD降低了1800 mg·L-1,SCOD上升了400 mg·L-1,VS平均上升了20%,TS平均降低了2.5%,产气量较未处理增加了250%.【期刊名称】《中国沼气》【年(卷),期】2010(028)002【总页数】3页(P27-29)【关键词】臭氧氧化;预处理;活性污泥;产气量【作者】王兴华;何若平;吴菁芃;周华;韦萍【作者单位】南京工业大学生物与制药工程学院,江苏,南京,210009;南京工业大学生物与制药工程学院,江苏,南京,210009;南京工业大学生物与制药工程学院,江苏,南京,210009;南京工业大学生物与制药工程学院,江苏,南京,210009;南京工业大学生物与制药工程学院,江苏,南京,210009【正文语种】中文【中图分类】X703;S216.4Abstract:Ozone oxidationwas used for pretreatmentof activated sludge in this study.Through single-factor test,the effect of ozone additive on sludgeTCOD,SCOD,VS,TS,were experimented,and the ozone treated sludgewas anaerobically fermented.Taking the gasproduction of anaerobic fer mentation as the index,the opt imum ozone concentration of 0.25 g O3·g VS-1was paringwith the untreated sludge,the ozone treated sludge with concentration of 0.25 gO3·gVS-1could reduce sludge TCOD by 1800 mg·L-1,SCOD incr eased by 400mg·L-1,and the sludge VS rose by 20%,TS 2.5%lower,and the gas production increased by 250%.Key words:ozonation;pretreatment;activated sludge;gas production污泥的厌氧消化是目前污泥资源化处理的普遍技术,但由于污泥水解过程缓慢,影响了该技术的实施效率。
臭氧处理系统对城市污水处理过程中活性污泥沉降性的影响及微生物群落变化维度下的应用效果
臭氧处理系统对城市污水处理过程中活性污泥沉降性的影响及微生物群落变化维度下的应用效果明磊强;周显玉;史雅琦;杨宗霖;林艳雪;张大海【期刊名称】《给水排水》【年(卷),期】2018(0)S2【摘要】以污水处理厂曝气池污水为研究对象,通过比较污泥臭氧处理系统(ASPAL SLUAGE)处理前后活性污泥的沉降性能及其微生物群落变化,结合污水的化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)、污泥沉降比(SV30)、悬浮固体浓度(MLSS)、挥发性固体浓度(MLVSS)、污泥容积指数(SVI)等参数变化的测定分析结果,探讨了ASPAL SLUAGE系统在污水处理过程中对活性污泥沉降性的改善效果及其对污水处理系统的影响。
结果表明,该处理系统能够有效抑制丝状菌的过量生长,可明显改善活性污泥的沉降性。
ASPAL SLUAGE系统运行期间,优势菌群Hydrogenophaga与CandidatusMicrothrix呈现丰度下降的趋势,而Niabella 菌群则表现为丰度增加,丝状菌CandidatusMicrothrix丰度的下降是活性污泥沉降性改善的直接证据。
活性污泥微生物群落中含量较高的硝化螺菌(Nitrospira)、红杆菌(Rhodobacter)在测试时间段内相对含量几乎没有变化。
污水的其他参数表明,ASPAL SLUAGE能够通过改善活性污泥中微生物的种群丰度来改善活性污泥的沉降性能,活性污泥的水体处理能力几乎不受影响。
【总页数】6页(P89-94)【关键词】活性污泥;ASPAL;SLUAGE系统;微生物群落;沉降性能【作者】明磊强;周显玉;史雅琦;杨宗霖;林艳雪;张大海【作者单位】液化空气(中国)研发有限公司;液化空气(青岛)第二有限公司;中国海洋大学化学化工学院【正文语种】中文【中图分类】X703【相关文献】1.活性污泥在生活污水处理过程中的应用——梧州市第一污水处理厂活性污泥的运行经验 [J], 陈艳2.石化污水处理场生化处理过程中活性污泥微生物的指示作用 [J], 付欢;刘志林;苏适3.污水处理活性污泥微生物群落多样性研究 [J], 金浩;李柏林;欧杰;陈兰明4.污水处理过程中微生物群落多样性及其对环境因子响应的研究进展 [J], 房平;李雨娥;魏东洋;金德才5.污水处理活性污泥微生物群落研究进展 [J], 蔡安蓉因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
臭氧投量对活性污泥特性参数的影响
臭氧投量对活性污泥特性参数的影响
尹军;王剑寒;赵玉鑫;刘继莉;闫慧慧
【期刊名称】《中国给水排水》
【年(卷),期】2009(25)1
【摘要】通过试验分析和探讨了臭氧投量对活性污泥特性参数的影响。
结果表明,随着臭氧投量的增加,SS和VSS呈明显降低的趋势,而活性污泥上清液中的SCOD、蛋白质、总氮及硝酸盐氮则增加;氨氮浓度总体上随臭氧投量的增加而增加,但在投量为95~137mgO3/gSS时有所下降,随后又明显增加;当臭氧投
量〈137mgO3/gSS时,亚硝酸盐氮呈增加趋势,随后开始明显降低;当臭氧投量〈211mgO3/gSS时,TOC和多糖随臭氧投量的增加而增加,随后开始下降。
【总页数】4页(P18-21)
【关键词】臭氧;活性污泥;减量化
【作者】尹军;王剑寒;赵玉鑫;刘继莉;闫慧慧
【作者单位】吉林建筑工程学院水污染控制与资源化利用吉林省重点实验室,吉林
长春130021;吉林省环境科学研究院,吉林长春130012
【正文语种】中文
【中图分类】X703
【相关文献】
1.臭氧投加量对臭氧/生物活性炭工艺处理水库水影响的中试 [J], 邬晓东;周北海;
袁蓉芳;张磊;顾军农
2.臭氧投加量对臭氧-生物活性炭组合工艺影响的研究 [J], 李志琦;李银磊;于静洁;孙力平;苑宏英;张昱
3.臭氧氧化对活性污泥特性的影响 [J], 王嵘;万金保;吴声东;曾海燕
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臭氧尾气回用对曝气池污泥影响研究
本文研究臭氧尾气回用至曝气池中的可行性,具有重要的工业应用价值和现实意义。
分别利用14.68mg/L、30.72mg/L、43.84mg/L的臭氧将活性污泥进行氧化,同时以纯氧曝气作为平行实验,考察尾气中的臭氧给活性污泥造成的影响,包括:臭氧对活性污泥中微生物的影响、臭氧对曝气池污泥工艺指标的影响以及最终污泥上清液经回流对原工艺的影响。
结果表明,活性污泥在纯氧曝气过程中并无明显变化。
臭氧对活性污泥中的微生物具有杀菌和溶胞的作用,且臭氧的浓度越高,效果越显著;活性污泥经14.68mg/L O<sub>3</sub>、30.72mg/L O<sub>3</sub>氧化后,硝化能力和生化能力与臭氧氧化前并无明显差距,可保证曝气池正常运行,并且最终污泥上清液经回流后不会对原污水处理工艺造成冲击;经43.84mg/L O<sub>3</sub>氧化后,活性污泥硝化能力和生化能力均明显弱于臭氧氧化前,此时臭氧尾气已经无法回用。
因此,当臭氧浓度为14.68~30.72mg/L时,在适当调整回流比以消除上清液耗氧抑制作用和降低难降解COD浓度后,可以实施臭氧尾气回用工艺。